(57)【要約】【課題】構造が簡単で、商用電源の複数の交流電圧値に対応することができるインバータ制御式のアーク溶接電源装置を提供すること。【解決手段】巻線ｕ、ｖ、ｗのそれぞれに３個以上の端子を備える単巻トランス５０を設け、商用電源１を入力する端子Ｕ１〜Ｕ８、Ｖ１〜Ｖ８、Ｗ１〜Ｗ８を選択できるように構成すると共に、主回路Ａの入力側に接続する端子をいずれかに固定する。そして、商用電源１を当該高電流電圧値に合わせて端子Ｕ１〜Ｕ８、Ｖ１〜Ｖ８、Ｗ１〜Ｗ８のいずれかに接続する。この場合、単巻トランス５０の巻き線と並列に制御回路を駆動するための巻き線を設けるとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交直変換手段、インバータ、変圧器および出力回路部からなる主回路を備え、商用電源から入力される交流電圧を前記交直変換手段により直流電圧に変換し、この直流電圧を前記インバータにより交流電圧に変換した後、前記変圧器により溶接に適した電圧に変換し、前記出力回路部を介して溶接部に出力するようにしたインバータ制御式のアーク溶接電源装置において、
１本の巻き線に３個以上の端子を備える単巻トランスを設け、前記商用電源を入力する前記端子を選択できるようにして、前記主回路の入力側に接続する前記端子を固定することを特徴とするインバータ制御式のアーク溶接電源装置。
【請求項２】
前記単巻トランスに、制御用の出力巻線を設けることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御式のアーク溶接電源装置。
【請求項３】
前記単巻トランスと前記主回路とを、１個の筐体に収納することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインバータ制御式のアーク溶接電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源から入力される交流電圧を直流電圧に変換してから再度交流電圧に変換し、変圧器により溶接に適した電圧に変換して溶接部に出力するようにしたインバータ制御式のアーク溶接電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来のインバータ制御式のアーク溶接電源装置の構成図である。
【０００３】
商用電源１から供給される交流電圧は、開閉器２を介して整流回路３と平滑用のコンデンサ４とからなる交直変換回路５により平滑な直流電圧に整流され、インバータ回路６により高周波交流電圧に変換されてトランス７に供給される。そして、トランス７により溶接に適した電圧に降圧されて、整流器部８に供給され、リアクタ９を介して外部出力端子１０、１１間に出力される。
【０００４】
出力端子１０，１１には、コンタクトチップ１２を介した溶接ワイヤ１３と母材１４がそれぞれ接続され、溶接時、溶接ワイヤ１３と母材１５との間にアーク１５が発生される。
【０００５】
制御変圧器２０は、インバータ回路６およびモータドライブ回路２２を制御する制御回路２１に電力を供給する。また、制御変圧器２３は、モータ２５を駆動するモータドライブ回路２２に電力を供給する。モータ２５は、接続端子２４を介して電力を供給され、ワイヤ１３を溶接部に供給する。
【０００６】
なお、図示を省略するが、整流器部８と出力端子１０、１１との間に他のインバータ回路を配置し、出力端子１０、１１間に交流電力を供給するように構成されたインバータ制御式のアーク溶接電源装置もある。以下、交直変換回路５から出力端子１０、１１までの回路を「主回路Ａ」、という。
【０００７】
主回路Ａと制御変圧器２０、２３は、点線で示す筐体３０の内部に収納されている。なお、開閉器２は、筐体３０の内部に配置される場合と筐体３０の外部に配置される場合とがある。
【０００８】
ところで、商用電源１の交流電圧値としては、２００Ｖ、２２０Ｖ、２３０Ｖ、３８０Ｖ、４００Ｖ、４４０Ｖ、４８０Ｖがある。
【０００９】
インバータ制御式のアーク溶接電源装置に採用されるトランス７の入力側巻線の巻き数は数巻きである。このため、商用電源１の交流電圧値毎にトランス７を用意していた。また、インバータ回路６および整流回路３を構成する素子や制御変圧器２０、２３も商用電源１の交流電圧値に応じて用意していた。
【００１０】
しかし、このようにすると、商用電源１の交流電圧値毎にアーク溶接電源装置を用意しなければならず、機種が増大する。
【００１１】
そこで、交直変換回路５の出力側に２組のインバータ６を設けると共にトランス７の入力側巻き線を２個として、入力電圧が１対２（例えば４６０Ｖと２３０Ｖ）であっても１台で対応することができるようにしたアーク溶接電源装置もある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１６２３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１に開示されたアーク溶接電源装置では、入力電圧が例えば４４０ｖ／２２０Ｖあるいは４００ｖ／２００Ｖの場合、それぞれ別な装置を準備しなければならない。このため、機種数が大幅に減るとはいえない。また、装置構造が複雑になった。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、構造が簡単で、商用電源の複数の交流電圧値に対応することができるインバータ制御式のアーク溶接電源装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した課題を解決するため、本発明は、交直変換手段、インバータ、変圧器および出力回路部からなる主回路を備え、商用電源から入力される交流電圧を前記交直変換手段により直流電圧に変換し、この直流電圧を前記インバータにより交流電圧に変換した後、前記変圧器により溶接に適した電圧に変換し、前記出力回路部を介して溶接部に電力を出力するようにしたインバータ制御式のアーク溶接電源装置において、１本の巻線に３個以上の端子を備える単巻トランスを設け、前記商用電源を入力する前記端子を選択できるようにして、前記主回路の入力側に接続する前記端子を固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
１本の巻き線に３個以上の端子を備える単巻トランスを設け、商用電源を入力する端子を選択できるようにして、主回路の入力側に接続する端子を固定するので、商用電源の交流電圧値が異なる場合でも１台のインバータ制御式のアーク溶接電源装置で溶接を行うことができる。また、部品の種類が減るので、保守管理が容易になる。さらに、装置の製作時間を短縮することができると共に、装置の在庫数を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明に係るインバータ制御式のアーク溶接電源装置の接続図であり、図４と同じもの又は同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
同図おいて、単巻きトランス５０のＵ相用の巻線ｕには、端子（タップ）Ｕ１〜Ｕ８が設けられている。ここで、端子Ｕ１は巻線ｕの一方の端部であり、端子Ｕ８は巻線ｕの他方の端部である。そして、端子Ｕ１と端子Ｕ８との間に４８０Ｖの電圧を入力したとき、端子Ｕ２は端子Ｕ１との電圧差が２００Ｖになる位置、端子Ｕ３は端子Ｕ１との電圧差が２２０Ｖになる位置、端子Ｕ４は端子Ｕ１との電圧差が２３０Ｖになる位置、端子Ｕ５は端子Ｕ１との電圧差が３８０Ｖになる位置、端子Ｕ６は端子Ｕ１との電圧差が４００Ｖになる位置、端子Ｕ７は端子Ｕ１との電圧差が４４０Ｖになる位置、にそれぞれ配置されている。
【００１９】
単巻きトランス５０のＶ相用の巻線ｖおよびＷ相用の巻線ｗにおいても、巻線ｕの場合における端子Ｕ１〜Ｕ８と同様の関係にある端子Ｖ１〜Ｖ８および端子Ｗ１〜Ｗ８が設けられている。そして、端子Ｖ１と端子Ｗ１は、端子Ｕ１に接続されている。
【００２０】
また、単巻トランス５０の巻線ｕと並列に制御回路２１に電力を供給するための巻線５１が、巻線ｖと並列にワイヤ送給モータドライブ回路２２に電力を供給するための巻線５２が、それぞれ配置されている。なお、巻線５１、５２は、それぞれ巻線ｕ、ｖから絶縁されている。そして、巻線５１，５２の１ターンボルトは同じであるので、商用電源１が当該電圧に対応する端子Ｕ１〜Ｕ８に接続されれば、制御回路２１およびワイヤ給送モータドライブ回路２２の入力電圧は常に同じになる。
【００２１】
このように構成されたインバータ制御式のアーク溶接電源装置は、商用電源を当該交流電圧値に対応する端子Ｕ１〜Ｕ８、Ｖ１〜Ｖ８、Ｗ１〜Ｗ８のいずれかに接続することにより使用できる。すなわち、商用電源１の交流電圧値が４４０Ｖの場合、同図に示すように、商用電源１のＵ相を端子Ｕ７に、Ｖ相を端子Ｖ７に、Ｗ相を端子Ｗ７にそれぞれ接続する。そして、端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２を主回路Ａに接続する。
【００２２】
この場合、商用電源の交流電圧値にかかわらず主回路Ａの入力電圧は同じになるので、装置として保守部品の数が減り、保守管理が容易になる。さらに、巻線５１、５２を設けることにより、制御回路用の制御変圧器を設ける必要がないので、装置全体の価格上昇を抑えることができる。
【００２３】
なお、巻線５１、５２によって構成される制御回路用電源の容量は無視できるほど小さいので、例えば、溶接電源の容量が１８ｋＶＡで使用率が６０％の場合、単巻トランス５０の概略容量Ｑは式１で表される。
【００２４】
Ｑ＝１８ｋＶＡ×(４８０−２００)／４８０×０．６＝６．３ｋＶＡ・・・式１
【実施例２】
【００２５】
図２、３は、本発明に係るインバータ制御式のアーク溶接電源装置の他の接続図であり、図１，４と同じもの又は同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２６】
一般に、トランスの重量は容量に略比例する。したがって、上記のように単巻きトランス５０を総ての商用電源の交流電圧値に対応可能に構成すると、重量が増加する。
【００２７】
そこで、図２に示すように、単巻きトランス５０として、商用電源の交流電圧値２００Ｖ〜２３０Ｖに対応する単巻きトランス５０ａと、３８０〜４８０Ｖに対応する単巻きトランス５０ｂの二種類とする。
【００２８】
このようにすると、単巻きトランス５０ａの概略容量Ｑａと、単巻きトランス５０ｂの概略容量Ｑｂは式２，３で表される。
【００２９】
Ｑａ＝１８ｋＶＡ×(２３０−２００)／２３０×０．６＝１．４ｋＶＡ・・式２
Ｑｂ＝１８ｋＶＡ×(４８０−３８０)／４８０×０．６＝２．３ｋＶＡ・・式３
式２，３の結果から明らかなように、単巻きトランス５０ａ、５０ｂの概略容量、すなわち重量を単巻きトランス５０の１／４〜１／３にすることが可能となり、装置全体の重量の増加を小さくすることができる。また、価格もそれほど高価にはならない。
【００３０】
したがって、商用電源の交流電圧に応じて二種類の単巻トランスを設けることが実用的である。
【００３１】
なお、図３に示す主回路Ａの構成部品は４００Ｖに使用できるものが採用される。
【００３２】
また、上記図１，図２では、２２０Ｖと２３０Ｖ用の端子を別に設けたが、２２０／２３０Ｖ用として共用するようにしてもよい。
【００３３】
また、上記図１，図３では、３８０Ｖと４００Ｖ用の端子を別に設けたが、３８０／４００Ｖ用として共用するようにしてもよい。
【００３４】
また、商用電源の交流電圧値として上記以外のものがある場合には、その電圧値に対応する端子を設けるようにすればよい。
【００３５】
さらに、本発明による単巻トランスは容量さえ合致すれば溶接機の種類に無関係に適用できるので、標準化が容易である。そして、大量生産が可能になると、製作コストをさらに低減することができる。
【００３６】
また、上記では、三相電源の場合について説明したが、単相電源の場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るインバータ制御式のアーク溶接電源装置の接続図である。
【図２】本発明に係る他のインバータ制御式のアーク溶接電源装置の接続図である。
【図３】本発明に係る他のインバータ制御式のアーク溶接電源装置の接続図である。
【図４】従来のインバータ制御式のアーク溶接電源装置の接続図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  商用電源
５０  単巻トランス
Ａ  主回路
Ｕ１〜Ｕ８  端子
Ｖ１〜Ｖ８  端子
Ｗ１〜Ｗ８  端子
ｕ  巻線
ｖ  巻線
ｗ  巻線
【図１】
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【図２】
2005095907.tif 000004
【図３】
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【図４】
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